Diese Studie verwendet die derzeit weitverbreitete H13-Warmarbeitsstahl als Referenzmaterial für Schrott-Scherenklingen und schlägt ein Legierungsdesign mit "Reduzierung von Si, Reduzierung von V und Erhöhung von W" vor. In Kombination mit thermodynamischen Berechnungen und experimenteller Validierung wurde der Einfluss der Variation der Legierungselementgehalte auf das Karbidabscheidungsverhalten im H13-Werkzeugstahl untersucht und systematisch das Einflussverhalten der Wärmebehandlung auf die Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften des neuen Stahls erforscht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Kontrolle von w[Si], w[V] und w[W] in den Bereichen 0,1 %~0,3 %, 0,5 %~0,6 % bzw. 1,8 %~2,2 % und unter optimalen Wärmebehandlungsbedingungen die Härte des neuen Stahls im Wesentlichen der von H13 entspricht, die Schlagabsorptionsenergie jedoch doppelt so hoch ist und zudem eine hervorragende Wärmebeständigkeit sowie Reibungs- und Verschleißleistung zeigt. Diese Studie hat erfolgreich den DPG20-Warmarbeitsstahl entwickelt, der speziell für Schrott-Scherenklingen gedacht ist und ausgezeichnete Schlagzähigkeit, Verschleißfestigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist. Die Untersuchung eröffnet neue Denkansätze für die Entwicklung von Hochleistungs-Warmarbeitsstählen.

Warmarbeitsstahl; Legierungsdesign; thermodynamische Berechnung; Schlagzähigkeit; Reibungsverschleiß